1、新员工学习手册（生产技术-机加）编作：生产部xx-11-24 第一版目录新员工学习手册1一、生产安全事项3二、螺纹参数表5三、常用材料性能表6四、标准公差表与自由尺寸公差表9五、工件流转注意事项9六、数学常用公式11七、形位公差符号11八、表面粗糙度13九、铣床加工知识151)顺逆铣152)左刀补与右刀补16十、加工注意事项171)铣床加工注意事项172)数车加工注意事项20十一、公差与配合211）“公差与偏差”的术语和定义212）“配合”的术语和定义24十二、常用热处理方法、特点和应用25十三、表面处理方法、特点及应用29十四、常用材料的热处理特性及应用32新员工学习手册 一、 生产安全事项2、 为确保数控铣床操作员的人身安全，减少人为造成的机械事故，保证生产顺利进行，现制定如下作业规范.1作业前穿戴好防护用品，严禁穿拖鞋、凉鞋，操作时，作业员必须扎紧袖口，束紧衣襟，严禁戴手套或敞开衣服，以防手卷入旋转刀具和工件之间。2操作前应检查铣床各部件及安全装置是否安全可靠，检查设备电气部分安全可靠程度是否良好。3工件、夹具、工具、刀具必须装夹牢固。运转机床前要观察周围动态，有妨碍运转、传动的物件要先清除，确认一切正常后，才能操作。4机床导轨面上、工作台上不得放置工具或其它物品。5练习或对刀，一定要牢记增量方式的倍率X1、X10、X100、X1000，适时选择合理的倍率， 避免机床发生碰撞。X3、Y、Z的正负方向不能搞错，否则按错方向按钮可能发生意外事故。6正确设定工件坐标系。编辑或拷贝加工程序后，应校验运行。7机床运转时，不得调整、测量工件和改变润滑方式，以防手触及刀具碰伤手指。一旦发生危险或紧急情况，马上按下操作面板上红色的“急停”按钮，伺服进给及主轴运转立即停止工作，机床一切运动停止。8在铣刀旋转未完全停止前，严禁用手制动。9机床处于自动运行时不得打开安全门，以免崩碎切屑飞出伤人。10铣削中不要用手清除切屑，也不要用嘴吹，以防切屑损伤皮肤和眼睛。11正确使用工具，要使用符合规格的扳手，不准加垫垫块或任意使用套管。12装卸工件时，应将工作台退到安全位置，使用扳手紧固工件时，用力方4、向应避开铣刀，以防扳手打滑时撞到刀具或工夹具。13装卸刀柄时要捉稳刀柄，否则严禁按下气动换刀按钮。14装卸铣刀时要用专用衬垫垫好，严禁用手直接握住铣刀。二、 螺纹参数表MGUNCPG螺纹底孔()螺纹底孔()螺纹底孔()螺纹底孔()30.52.5 1/80.918.8 1/4205.271.2711.440.73.3 1/41.3411.8 5/16186.691.411450.84.2 3/81.3415.2 3/8168111.4117.2615 1/21.8119 3/41016.581.256.8 3/41.8124.5 7/8919.5-代表螺距101.58.512.3130.71825、2.25 -代表一英寸几个螺牙121.7510.21 1/42.3139.2 7/16149.414212UNFNPTF16214螺纹底孔()螺纹底孔()182.515.5 7/16209.9 1/8278.5202.517.5 3/41617.5 1/41811.5222.519.511223.25 3/81814.5243211 1/41229.5 1/21417.7518303.526.51 3/81232.75 3/41423.6三、 常用材料性能表材料国内可替换材料C/Mn%处理办法应用领域举例运用实例Q235碳素结构钢0.14-0.17Si 0.30 Mn 0.30%-0.80%强6、度不高，但是工艺性（如焊接性、冷成形性）优良。主要用于制造金属结构件，心部强度要求不高的渗氮件钢筋、钢板、拉杆、连杆、吊钩、车钩、螺栓、螺母、套筒、轴及焊接件PC机体、支架等焊接件、UUM台板、CEC底板等45非合金结构钢0.42-0.50.5-0.8正火HB197-229Si 0.17-0.37 Ni 0.25Cr 0.25Cu 0.25强度较高，塑性和韧性尚好，有良好的综合力学性能，制造受力比较大、在一定的冲击载荷条件下工作的零件曲轴、传动轴、连杆、齿轮、蜗杆、键、销等钳体，台板，法兰，高压钢盖38CrMoAl合金结构钢0.35-0.420.30-0.60调质、渗氮1000-1200 HV7、Si 0.29 Ni 0.08Cr 1.17Cu 0.15用于制造高耐磨性、高疲劳强度和处理后尺寸精度高的氮化零件，渗氮后，表面具有高硬度和耐磨性，心部具有足够强度、塑性和韧性制造阀杆、高压阀门、气缸套、蜗杆等活塞杆40CrNiMo合金结构钢0.37-0.440.50-0.80淬火+回火HB269Si 0.17-0.37 Mn0.40-0.60 Cr 1.5-1.8有良好的综合力学性能和合适的淬透性，高强度、高韧性。一般用于制造锻造和冷冲压且截面尺寸较大的重要调质件连杆、圆盘、曲轴、齿轮、汽轮机轴、叶片、轴等零常用42CrMo代替材料国内可替换材料C/Mn%处理办法应用领域举例运用实例20Mn8、Cr520CrMo0.21.36淬火回火HB197Si 0.17-0.37% Cr 0.8%-1.1强度和韧性较好，在500以下有足够的高温强度，焊接性能良好轴、活塞杆、连杆等TOX缸存储活塞，手动压机操作杆Cr12MoV工具钢1.45-1.70.4淬火 HRC58退火HB255Si0.21 Cr11.1 Ni0.12 Mo0.78 V0.33 Cu0.07热处理后有较高的硬度和耐磨性，高的强度和疲劳性能，足够的韧性，良好的工艺性能，变形小，但是高温塑性差大型复杂的冷切剪刀、切边模、拉丝模、高耐磨冷冲模、冲头、量规等各种压装，铆接，冲栽模具常用有色金属成分、力学性能表材料国内可替换材料制造方法9、应用领域举例运用实例H59（棒）黄铜冷轧或拉制Zn 余量铸造性能及耐腐性良好制造机械、电器用零件，焊接件及热冲压件、热轧零件等气阀接头T3（棒）纯铜热轧或拉制Sn 0.05良好的塑性、导电性和导热金属制造电线、电缆、导线、导电螺钉、雷管、传热体、铜管、化工用蒸发性，化学稳定性好，抗大气和水的腐蚀性强，是抗磁性器、垫圈、铆钉、管嘴、防磁器械等零件材料国内可替换材料制造方法应用领域举例TOX运用实例QSn6.5-04（棒）锡青铜冷轧或拉制Cu 余量耐蚀、耐磨和弹性好，铸造凝固时体积收缩率较小适用于浇注外形尺寸要求严格的铸件，多用于制造轴承、轴套、弹簧、弹性元件以及耐蚀、抗磁零件等零件手动压机杠杆机10、构LY12硬铝Si 0.14 Fe 0.15 Mn 0.62强度高，点焊焊接性能好，亚弧焊及气焊有裂纹倾向，退火状态切削性尚可，可作热处理强化，抗蚀性差，常用包铝、阳极氧化及涂漆提高耐蚀性用于制造高负荷零件，如飞机上的骨架零件、蒙皮、以及翼肋、铆钉等工作温度在150以下的零部件手动压机气动机构，连接法兰，TOX缸空气活塞常用非金属成分、力学性能表材料代号密度硬度应用领域用途TOX运用实例聚甲基丙稀酸甲脂（有机玻璃）PMMA1.17-1.210-18HBS高透明度，耐候、电绝缘；尺寸稳定，易于成型，质较脆；但是易溶于有机溶液中，耐磨差，表面硬度不够，易擦伤一般制作透明和一定强度零件，如舱盖，车灯11、，管道，模型等防护罩，注油枪管聚酰胺（尼龙）PA1.13-1.1585-114HRR疲劳强度和刚性较高，耐热性较好，摩擦系数低，耐磨性好，消音、耐应力开裂、电绝缘；但是蠕变大、吸水大、尺寸稳定性不够主要用于制造中等载荷、无润滑或少润滑条件下工作的耐磨受力传动零件，如绝缘件、齿轮、轴承等，代替铜和不锈钢使用国内设备定位工件材料代号密度硬度应用领域用途聚甲醛（均聚）POM1.42-1.43118-120HRR抗拉强度、冲击韧度、刚性、疲劳强度、抗蠕变性能很高，尺寸稳定性好，吸水性小、摩擦系数小，有很好的耐化学药品能力用于制作轴承、齿轮、凸轮等零部件定位工装（用于被连接件不能划伤的场合）聚甲醛（共聚12、）POM1.41-1.43120HRR聚氨酯PUR0.032-0.06质柔、高弹、吸音、隔热、耐辐射、比刚度大的特点常用于制造保温、防震、消音、吸油等材料、密封件等零部件缓冲垫，脱模套四、 标准公差表与自由尺寸公差表所有未注形位公差尺寸的公差级别，按DIN ISO 7168 m 级（长度、角度）公差级别公称尺寸0.5 33 66 3030 120120 400400 10001000 20002000400040008000m 级（中等级）0.10.10.20.30.50.81.223公差级别曲率半径、倒角角度0.5 33 663030120 120 400 10105050120120 4013、0400m 级0.20.512413020105五、 工件流转注意事项 1， 所有操作者必须严格按照排产顺序进行加工，不可自行挑选； 2， 操作者在接到生产定单后，首先对工件与加工文件进行核对； （1） 加工文件是否齐全（工艺卡、领料单、图纸）、整洁，如有问题可以拒收并与相关MEISTER联系； （2） 实际工件与生产定单是否相符，严格按照生产定单取料，不可多或少取料； （3） 上道工序的质量是否合格，有无磕碰； 3， 操作者必须严格按照图纸、工艺卡要求加工，如有问题及时与MEISTER联系； 4， 加工结束后，工件应及时下转到指定位置、并报工； （1） 加急件应报工后，马上下转至相应机台，并14、通知相应机台的操作者，以便快速响应； （2） 普通零件每天至少周转一次，每班下班前必须完成本班次零件工序周转； （3） 所有工件应下转到指定周转区，不可将不同工作中心的工件放在同一栈板； （4） 每个生产定单无例外原因都必须报工，且写明“工号、姓名、加工时间、日期”，批量件还需写明“库位号”，其中废品数必须明确报出； （5） 如因系统问题无法报工的，在工艺卡上必须写明“工号、姓名、加工时间、日期、未报”，废品数和成品数量都必须写出； （6） 如果前道工序是下料或未报工，还应根据工艺卡上的信息，为前道工序报工，并划掉“未报”字样； 5， 在加工和周转过程中要注意加工文件的保护， （1） 加工中图15、纸放入A3硬胶套中，吸在机床上、工艺卡放入A4的硬胶套中，插入排序板； （2） 批量件流转，工艺卡、图纸放入A4的硬胶套中，插入周转区排序板。领料单置于工件上，与工件一同放在货架上； （3） 单件流转，工艺卡、图纸、领料单放入A4的硬胶套中与工件一同周转； 六、 数学常用公式 七、 形位公差符号分类 项目 符号 简要描述形状公差 直线度 直线度是表示零件上的直线要素实际形状保持理想直线的状况。也就是通常所说的平直程度。 直线度公差是实际线对理想直线所允许的最大变动量。也就是在图样上所给定的，用以限制实际线加工误差所允许的变动范围。平面度 平面度是表示零件的平面要素实际形状，保持理想平面的状况。16、也就是通常所说的平整程度。 平面度公差是实际表面对平面所允许的最大变动量。也就是在图样上给定的，用以限制实际表面加工误差所允许的变动范围。圆度 圆度是表示零件上圆的要素实际形状，与其中心保持等距的情况。即通常所说的圆整程度。 圆度公差是在同一截面上，实际圆对理想圆所允许的最大变动量。也就是图样上给定的，用以限制实际圆的加工误差所允许的变动范围。圆柱度 圆柱度是表示零件上圆柱面外形轮廓上的各点，对其轴线保持等距状况。 圆柱度公差是实际圆柱面对理想圆柱面所允许的最大变动量。也就是图样上给定的，用以限制实际圆柱面加工误差所允许的变动范围。线轮廓度 线轮廓度是表示在零件的给定平面上，任意形状的曲线，保17、持其理想形状的状况。 线轮廓度公差是指非圆曲线的实际轮廓线的允许变动量。也就是图样上给定的，用以限制实际曲线加工误差所允许的变动范围。面轮廓度 面轮廓度是表示零件上的任意形状的曲面，保持其理想形状的状况。 面轮廓度公差是指非圆曲面的实际轮廓线，对理想轮廓面的允许变动量。也就是图样上给定的，用以限制实际曲面加工误差的变动范围。分类 项目 符号 简要描述 位置公差 定向 平行度 平行度是表示零件上被测实际要素相对于基准保持等距离的状况。也就是通常所说的保持平行的程度。 平行度公差是：被测要素的实际方向，与基准相平行的理想方向之间所允许的最大变动量。也就是图样上所给出的，用以限制被测实际要素偏离平行18、方向所允许的变动范围。垂直度 垂直度是表示零件上被测要素相对于基准要素，保持正确的90夹角状况。也就是通常所说的两要素之间保持正交的程度。 垂直度公差是：被测要素的实际方向，对于基准相垂直的理想方向之间，所允许的最大变动量。也就是图样上给出的，用以限制被测实际要素偏离垂直方向，所允许的最大变动范围。倾斜度 倾斜度是表示零件上两要素相对方向保持任意给定角度的正确状况。 倾斜度公差是：被测要素的实际方向，对于基准成任意给定角度的理想方向之间所允许的最大变动量。定位 对称度 对称度是表示零件上两对称中心要素保持在同一中心平面内的状态。 对称度公差是：实际要素的对称中心面(或中心线、轴线)对理想对称平19、面所允许的变动量。该理想对称平面是指与基准对称平面(或中心线、轴线)共同的理想平面。同轴度 同轴度是表示零件上被测轴线相对于基准轴线，保持在同一直线上的状况。也就是通常所说的共轴程度。 同轴度公差是：被测实际轴线相对于基准轴线所允许的变动量。也就是图样上给出的，用以限制被测实际轴线偏离由基准轴线所确定的理想位置所允许的变动范围。位置度 位置度是表示零件上的点、线、面等要素，相对其理想位置的准确状况。 位置度公差是：被测要素的实际位置相对于理想位置所允许的最大变动量。跳动 圆跳动 圆跳动是表示零件上的回转表面在限定的测量面内，相对于基准轴线保持固定位置的状况。 圆跳动公差是：被测实际要素绕基准轴20、线，无轴向移动地旋转一整圈时，在限定的测量范围内，所允许的最大变动量。全跳动 全跳动是指零件绕基准轴线作连续旋转时，沿整个被测表面上的跳动量。 全跳动公差是：被测实际要素绕基准轴线连续的旋转，同时指示器沿其理想轮廓相对移动时，所允许的最大跳动量。 八、 表面粗糙度在原有的国家标准中，表面光洁度分为14级，其代号为1、214。后的数字越大，表面光洁度就越高，即表面粗糙度数值越小。在车间生产中，常根据表面粗糙度样板和加工出来的零件表面进行比较，用肉眼或手指的感觉，来判断零件表面粗糙度的等级。此外，还有很多测量光洁度的仪器。表面粗糙度对零件使用情况有很大影响。一般说来，表面粗糙度数值小，会提高配合质21、量，减少磨损，延长零件使用寿命，但零件的加工费用会增加。因此，要正确、合理地选用表面粗糙度数值。 不平度平均高度Rz 轮廓的平均算术偏差Ra 取样长度l 光洁度符号 0.05 0.013 - ssss 0.1 0.025 0.2 0.05 0.4 0.10 0.8 0.20 0.25 1.6 0.40 0.8 sss 3.2 0.80 6.3 1.6 12.5 3.2 2.5 ss (18) 6.3 25 (35) - s 50 12.5 (70) 25 100 九、 铣床加工知识1) 顺逆铣 逆铣 顺铣逆铣法：铣刀的旋转切入方向和工件的进给方向相反顺铣法：铣刀的旋转切入方向和工件的进给方向相22、同如何判断顺逆铣呢？一般来说说我们有两个方法:当切削刃刚进行切削时，在顺铣中，切屑厚度可达到其最大值。 而在逆铣中，为最小值。 一般来说，在逆铣中刀具寿命比在顺铣中短，这是因为在逆铣中产生的热量比在顺铣中明显地高。 在逆铣中当切屑厚度从零增加到最大时，由于切削刃受到的摩擦比在顺铣中强，因此会产生更多的热量。 逆铣中径向力也明显高，这对主轴轴承有不利影响。顺铣法可以提高铣刀耐用度23倍. 在顺铣中，切削刃主要受到的是压缩应力，这与逆铣中产生的拉力相比，对硬质合金刀片或整体硬质合金刀具的影响有利得多。 当然也有例外。 当使用整体硬质合金立铣刀进行侧铣（精加工）时，特别是在淬硬材料中，逆铣是首选。 23、这更容易获得更小公差的壁直线度和更好的90度角。 不同轴向走刀之间如果有不重合的话，接刀痕也非常小。 这主要是因为切削力的方向。 如果在切削中使用非常锋利的切削刃，切削力便趋向将刀“拉”向材料。 可以使用逆铣的另一个例子是，使用老式手动铣床进行铣削，老式铣床的丝杠有较大的间隙。 逆铣产生消除间隙的切削力，使铣削动作更平稳. 此外，在进行顺铣时，遇到加工表面有硬皮，会加速刀齿磨损,所以应使用逆铣.2) 左刀补与右刀补左刀补G41、RL右刀补G42 、RR如何判断左刀补与右刀补人站在刀具前进方向的后方，刀具若在工件右方为右刀补，刀具若在工件左方为左刀补。左刀补 右刀补十、 加工注意事项1) 铣床加24、工注意事项1. 加工时遵循先外形后孔,先粗后精的原则.2. 图纸要审核清楚,是否对称,点位要看清楚,如有疑问应及时向Meister询问.3. 加工时应以工艺卡为准,如有疑问应及时反映.在加工时还需考虑到下道工序是否好加工.4. 用虎钳装夹时被夹持工件的两个面需平整 平行,如必要则先将两被夹持面铣平.5. 用虎钳装夹时,粗铣时需保证夹持力足够防止工件因强力铣削松动,精铣(包括镗孔,铰孔)时在保证夹紧的情况下需放松夹持力以消除变形.6. 铣削薄板时应多用压装的方式(以虎钳夹持容易使工件变形,铣削时震动大),以小切深大进给的方式铣削,以减少震动和应力变形7. 应对于机床的精度和各种性能熟悉,相隔一定25、的时间应检测机床的精度.8. 使用大铣刀满刀切削和大钻头大丝锥时应注意不能超出机床的有效载荷. 尽量减少大载荷铣削,以减少对机床和刀具的损伤.9. 在加工铝材时应使用专用的铝用刀具,如没有时应选用排屑槽深,后角低,刃口锋利的刀具. 不得选用钨钢刀和4刃(包括4刃以上)的高速钢刀具.10. 加工薄壁件时应考虑变形的问题,多使用层降的方式铣削.11. 加工硬料时应相应的降低转速和进给12. 铣削有硬化层的料时,铣削深度应大于硬化层的厚度. 铣削方向应使用逆铣.13. 粗铣时应使用顺铣,不要来回双向铣削.精修侧壁时如要保证垂直度则使用逆铣 .如不需保证则使用顺铣.14. 镗孔时尽量避免留下几丝的余量26、去镗,因为刀片R角的关系使得最后很难将其镗出.15. 铣削内孔时尽量使用螺旋铣削.16. 铣削内孔时刀具直径最好小于内孔半径, F值应乘上系数A,以防止刀具铣削到孔壁的实际F值太大. A=(内孔直径-刀具直径)/内孔直径17. 如夹具夹紧性能不好时,在设定刀具路径时应避免在工件支撑不良的方向切削。应朝支撑物方向切削.当铣削夹紧不良的工件时刀具的路径.18. 当轴向铣削薄壁零件时, 使用a图所示刀具可以将轴向切削力降低到最小,减少薄壁的变形.（a）低 （B）中 （C）高19. 当遇到振刀的时候应采用以下几种方法来避免:1) 加大每齿进给量.即保持转速加大进给或降低转速保持进给.切勿减小每齿进给量27、.2) 尽可能使用小铣刀.3) 减小径向和轴向切削深度。4) 使铣刀偏离工件中心 .5) 减少刀具的刃数20. 精修底面与精修侧壁要分开进行,即修底不修侧,修侧不修底.21. 当要从一件大料上铣个小工件下来的时候应该从边角上挖进去,而不应该从中间挖.22. 在用铣刀精修有要求的槽底时,刀具直径应小于圆槽半径或方槽短边一半.2) 数车加工注意事项1. 加工时遵循,先粗后细,先端面后外圆的原则。2. 图纸要看清楚,有倒角,尺寸漏标的要及时向Meister询问。3. 工件的加工要以工艺卡为准，如有疑问及时反映，其余工艺尺寸要保证，以确保下道铣床工序的加工。4. 在加工时应该注意对工件的三爪夹紧力，因28、为每台机床的夹紧力倍率都是不一样的，特别是在加工铝件，薄壁工件时应更加注意加工方法，车削时很容易产生变形。5. 对加工细长的轴时也应该注意工件变形，夹紧力，顶尖力应适当，必要时应加上中心架来保证加工。6. 加工铝件时要注意注意形状，还要必须用专用的切铝刀片来保护刀具和刀片的加工寿命和加工效率。7. 在加工调质或较硬的材料时，应适当放慢转数和渐小吃刀量，加大夹紧力来保护刀片和机床性能。8. 在加工孔时，如有机床中心不准，尽量不要用通钻加工，用麻花钻，通钻容易烧毁，镗孔时一定要选用合适刀杆（长度不能太长，大小适当），保证工件加工精度。9. 在车削沟槽时，应注意图纸要求加工精度，来适用刀具，以防精车29、刀粗加工用，降低效率。10. 最后应注意机床的日常保养，保持机床加工精度。十一、 公差与配合1）“公差与偏差”的术语和定义 尺寸偏差：是指某一个尺寸减其基本尺寸所得的代数差。 尺寸公差：是指允许尺寸的变动量。 零线：在公差与配合图解(简称公差带图)中，确定偏差的一条基准直线，即零偏差线。 公差带：在公差带图中，由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域。 基本偏差：是用来确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差，一般指靠近零线的那个偏差。当公差带位于零线上方时，其基本偏差为下偏差；位于零线下方时，其基本偏差为上偏差。 标准公差：国标规定的，用以确定公差带大小的任一公差。2）“配合”的术语和定义30、 配合：是指基本尺寸相同的、互相结合的孔和轴公差带之间的关系。 基孔制：是基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度。 基轴制：是基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度。 配合公差(或间隙公差):是允许间隙的变动量，它等于最大间隙与最小间隙之代数差的绝对值，也等于互相配合的孔公差带与轴公差带之和。 间隙配合：孔的公差带完全在轴的公差带之上，即具有间隙的配合(包括最小间隙等于零的配合)。 过盈配合：孔的公差带完全在轴的公差带之下，即具有过盈的配合(包括最小过盈等于零的配合)。 过渡配合：在孔与轴的配合中，孔与轴的公差带互相交31、迭，任取其中一对孔和轴相配，可能具有间隙，也可能具有过盈的配合。十二、 常用热处理方法、特点和应用名 称操 作特 点应 用退火将工件加热到Ac1或Ac3以上（不发生相变)或Ac1以下（不发生相变)，保温后，缓冷下来。通过相变以获得珠光体型组织，或不发生相变以消除应力降低硬度的一种热处理方法。退火后组织，硬度较低,便于加工。发生相变的退火的组织：亚共析钢铁素体+珠光体；共析钢珠光体；过共分钢珠光体+二次渗碳体。退火的目的主要是：1.降低硬度，提高塑性，改善切削加工性能和压力加工性能（对于不存在珠光体形变的某些高合金钢，不能采用退火来软化,而要用正火后加高温回火来降低硬度，此时高温回火，也属于不发32、生相变的退火）；2.细化晶粒，调整组织（限于有相变的退火），改善力学性能，为下一步的工序作准备；3.消除铸、锻、焊、轧、冷加工等所产生的内应力。碳钢退火后的硬度含碳量%0.250.250.650.650.850.71.3(球化)硬度(HB)150150220220229187217正 火（又称正常化或明火）将工件加热到Ac3或Acm以上3050，保温一定时间，然后以稍大于退火的冷却速度，冷却下来,如空冷、风冷、喷雾等，得到片层间距较小的珠光体组织（有的叫正火索氏体）。与退火相比，正火后的组织虽同样是珠光体型的，但组织细，弥散度大，从而有较高的机械性能，还有生产周期短，设备利用率高，成本较低的优33、点，但劳动条件差。正火的目的与退火相似，已如前述。具体应用如下：1、由于含碳量低于0.25%的低碳钢工件，以代替退火，有利于钢的切削加工，此时钢的正火温度应提高到Ac3+（100150）为宜，通称高温正火；2、由于消除过共析钢中的网状渗碳体，以利球化退火。对于截面尺寸较大的过共析钢，应避免采用正火处理；3、对于某些大型重型钢件以及形状复杂，截面有急剧变化的钢件应用正火处理来代替淬火处理，以免发生严重变形或开裂；4、对于含碳量0.250.5%范围内的中碳钢，如35、45钢也适用于正火代替退火，但是对同样含碳量的合金钢如5CrMnMo、38CMoAl等合金钢在正火后还需进行去应力退火。5、对于性能34、要求不高的普通结构零件，可以用正火作为最终热处理，来提高机械性能。碳钢正火后的硬度含碳量 %0.250.250.650.650.850.71.3(球化)硬 度HB156156228230280229341淬火将钢加热到相变温度以上，保温一定时间，而后快速冷却下来的一种热处理办法。淬火一般是为了得到高硬度的马氏体组织，但有时对某些高合金钢，如不锈钢，耐磨钢淬火时，则是为了获得单一均匀的奥氏体组织，以分别提高其耐蚀性和耐磨性。淬火的目的是：1、提高硬度和耐磨性；2、淬火加中温或高温回火以获得良好的综合力学性能；应根据淬火零件的材料，形状的，尺寸和所需要的力学性能的不同，采用不同的淬火方法；如果工件35、只需局部提高硬度，则可进行了局部淬火，以避免工件其他部分产生变形和开裂。回火将淬火后的工件重新加热到Ac1以下某一温度，保温一段时间，然后取出以一定方式冷却下来钢淬火后的组织是马氏体和部分残余奥氏体，处于亚稳定状态，回火是使其处于稳定状态的处理。随着回火温度升高，硬度、强度下降，而塑性、韧性提高。回火的主要目的是：1、降低脆性，消除内应力，减少工件的变形和开裂；2、调整硬度，提高塑性和韧性，获得工件所要求的机械性能，3、稳定工件尺寸调质淬火+高温回火称为调质处理。回火温度为500680，回火后获得索氏体组织。可获得强度、塑性、韧性都较好的综合力学性能，并可使某些具有二次硬化作用的高合金钢（如高36、速钢）二次硬化，其缺点是工艺较复杂，在提高塑性、韧性同时，强度，硬度有所降低，目前在某些地方已经可用形变热处理来代替调质处理，球铁等淬火代替45钢调质。广泛地应用于各种较为重要的结构零件；特别是在交变负荷下工作的连杆，螺栓，齿轮及轴等。不但可作为这些重要零件的最终热处理，而且还常可作为某些精密零件如丝杆等的预热处理，以减小最终热处理中的变形，并为获得较好的最终性能提供组织基础。时效处理高温时效：加热略低于高温回火的温度，保温后缓冷到340以下温度出炉。 低温时效：将工件加热到100150。保温较长时间（约5-20小时）。 时效与回火有类似的作用，这种方法操作简便，效果也很好，但是消耗时间太长。37、时效的目的是使淬火后的工件进一步消除内应力，稳定工件尺寸，常用来处理要求形状不再发生变形的精密工件，低温时效实际就是低温补充回火。冷处理将淬火后的工件，在0以下的低温介质中继续冷却到-80，待工件截面冷却温度均匀一致后，取出空冷。可使残余奥氏体全部或大部分转变成马氏体。因此不仅提高了工件硬度、抗拉强度，还有稳定工件尺寸。主要适用于合金钢制成的精密刀具、量具和精密零件。还可以使磁钢可以保持磁性。十三、 表面处理方法、特点及应用表面热处理是通过改变零件表层组织、也获得硬度很高的马氏体，还保留心部韧性和塑性，或同时改变表层的化学成分，以获得耐蚀、耐酸、耐碱性，及表面硬度比前者更高的（即化学热处理）处38、理方法。名称操 作特 点应 用火焰表面淬火用乙炔-氧或煤气-氧的混合气体燃烧的火焰，喷射到零件表面上，快速加热，当得到淬火温度后，立即喷水或用乳化液立即冷却。淬透层深度一般为26mm，过深往往引起零件表面严重过热，易产生淬火裂纹，表面硬度钢可达HRC65，灰铸铁可达HRC4048，合金铸铁HRC4352。这种方法简便，无须特殊设备，但易过热，淬火效果不稳定，这样限制了它的应用。适用于单件或小批生产的大型零件和需要局部淬火的工具或零件。常用钢材为中碳钢，如35、45及中碳合金钢（合金元素小于3%），如40Cr，65Mn等，还可用于灰铸铁，合金铸铁。含碳量过低，淬火后硬度低，碳和合金元素过高，易淬39、裂，因此以含碳量为0.350.5%之间的碳素钢最适宜。感应加热表面淬火将工件放入感应器中，使工件表层产生感应电流，在极短的时间内，加热到淬火温度后，立即喷水冷却，使工件表层淬火，从而获得非常细小的针状马氏体组织。根据电流频率不同，感应加热表面淬火 ，可分为：1、高频淬火；1001000KHZ2、中频淬火；110KHZ3、工频淬火；50HZ1、表层硬度比普通淬火高23HRC，并具有较低的脆性；2、疲劳强度、冲击韧性都有所提高，一般工件可提高2030%；3、变形小；4、淬火层深度易于控制；5、淬火时不宜氧化和脱碳；6、可采用较便宜的低碳特性钢；7、操作易于实现机械化和自动化，生产力高；8、电流频率40、越高，淬透层越薄，例如高频淬火一般12mm，中频淬火一般35mm，工频淬火能到不小于1015mm。缺点是：处理复杂零件比渗碳困难。常用中碳钢和中碳合金结构钢，也可用于高碳工具钢和低合金工具钢以及铸铁，一般零件淬透层深度为半径的1/10左右时，可得到强度、耐疲劳性和韧性的最好配合。对小直径10-20mm的零件建议用较深的淬透层深度，即可达半径的1/5，对于截面较大的零件可取较浅的淬透层深度，即小于半径1/10以下。工件条件及零件种类淬透层深度采用材料采用设备工作于摩擦下的零件15245、40Cr电子管式高频设备承受扭曲、压力负荷的零件。3545、40Cr、球墨铸铁中频发电机承受扭曲、压力负荷的大41、型零件。10159Cr2Mo、9Cr2W工频设备承受变向负荷的零件。（0.10.15）D(D为零件直径)渗碳 将工件放入渗碳介质中,在900950加热,保温,使钢件表层增碳的过程。渗碳后，必须淬火，使表面得到马氏体，才能实现渗碳的目的。 渗碳分固体渗碳、气体渗碳和液体渗碳。气体渗碳生产率高，劳动条件较好，渗碳质量容易控制，并易于实现机械化和自动化，目前正逐步取代固体渗碳。 当渗碳零件有不充许高硬度的部位，可采取镀铜的方法来防止渗碳或者采取多留加工余量的方法。1、零件渗碳后的最终热处理组织，其表面为针状回火马氏体及二次渗碳体，硬度为HRC5865，而心部组织随铜种不同呈低碳马氏体、屈氏体和索氏体42、等组织，其硬度在HRC2045之间变动，重负荷零件不低于HRC30（合金钢）；2、渗碳层深度可达410mm，渗碳层硬度分布曲线比渗氮层硬度分布曲线要平缓，所以受冲击时，不易剥落；3、具有较高的抗弯曲疲劳性能；4、表面耐磨性或心部抗冲击性能，都较中碳钢表面淬火后零件为高；5、获得均匀的硬化层，几乎不受零件形状复杂程度的限制；表面淬火则较困难。渗碳的目的是提高钢表层的硬度的和耐磨性而心部仍保持韧性和高塑性。通常驻采用含碳量为0.150.25%的低碳钢及低合金钢，但对大截面的零件或中心部位要求较高的的强度及承受重负荷的零件，均采用含碳量为0.20.3%的钢材进行渗碳。渗碳层深度随零件的具体尺寸及工作43、条件的要求而定，太薄易引起表面疲劳剥落，太厚则受不起冲击，一般常采用0.52.5mm。可按载荷情况近似参考下表选取（要求耐磨性大）：载荷低较大重超重渗碳层深度，mm1.5渗碳层表面硬度不低于HRC56，对于用合金钢制造的重要的零件应不低于HRC60。为了保证渗碳后零件的性能，渗碳层的含碳量最好在0.851.05%。渗氮向工件表面渗入氮原子形成氮化层的过程。为了保证工件心部获得必要的力学性能，需要在渗氮前进行调质处理，使心部获得索氏体组织；同时为了减少在渗氮中变形，在切削加工后，一般需要进行消除应力的高温回火。渗氮分气体渗氮和液体渗氮，目前广泛应用于气体渗氮。按用途还可分为强化渗氮和抗蚀渗氮。当44、工件只需局部渗氮，可将不需要渗氮的部位预先镀锡（用于结构钢工件），或镀镍（用于不锈钢工件），或采用涂料法，或进行磷化处理。1.工件氮化后，不再需要淬火便具有很高的表面硬度（约HV 1,1001,200)及耐磨性，而且具有高的热硬性，在550时，硬度仍有HV915925,在600时，硬度仍有HV850870。2.显著提高了钢的疲劳强度，经常可提高25%32%；3.处理温度低，变形极小，比渗碳及表面淬火的变形小得多，渗氮后，一般只需精磨和研磨抛光即可；4.具有较高的抗腐蚀性。使工件在大气、自来水、热蒸气和弱碱溶液等介质中不受腐蚀。缺点：1.渗氮时间太长；2.强化渗氮必须采用特殊的合金钢。另外，由于45、氮的渗入，工件还略有长大现象。在设计尺寸要求及严格的工件时，应考虑补救。渗氮的的目的也是提高表面硬度、耐磨性和疲劳强度以及抗蚀能力.强化渗氮用钢通常是用含有Al、Cr、Mo等合金元素的钢，如38CrMoAlA(目前专门用于渗氮的钢种），其它如40Cr、42CrMo等钢种也可用于渗氮。用Cr-Al-Mo钢渗氮得到的硬度比Cr-Mo-V渗氮的高，但其韧性不如后者。抗蚀渗氮常用材料是碳钢和铸铁。渗氮层厚度根据渗氮工艺性和使用性能，一般不超过0.60.7mm。渗氮广泛用于各种高速传动精密齿轮，高精度机床主轴，如镗杆、磨床主轴；在变向负荷工作条件下要求很高疲劳强度的零件，如高速柴油机轴及要求变形很小和在46、一定抗热、抗蚀工作条件下耐磨的零件，如发动机的气缸、阀门等。十四、 常用材料的热处理特性及应用材 料特 性应 用 举 例45高强度中碳调质钢,具有一定的塑性和韧性,较高的强度,切削性能良好,采用调质处理可以获得很好的综合力学性能,淬透性较差,水淬易产生裂纹,中小型零件调质后可得到较好的韧性及较高的强度,大型零件(截面尺寸超过80mm)以采用正火处理为宜,但45钢的焊接性能较低,仍可焊接,但焊接前应将焊件预热,且焊后应进行退火处理,以消除焊接应力。适用于制造较高强度的运动零件,如空压机、泵的活塞、蒸气透平机的叶轮，重型及通用机械中的轧制轴、连杆、蜗杆、齿条、齿轮、销子等，通常在调质或正火状态下使47、用，可代替渗碳钢，用以制造表面耐磨的的零件，此时不须经过高频或火焰表面淬火，如曲轴、齿轮、机床主轴、活塞销、传动轴等，还用于制造农机中等负荷的轴、脱粒滚筒、凹板钉齿、链轮、齿轮、以及钳工工具等。38CrMoAl高级氮化钢，具有很高的渗氮性能和力学性能，良好的耐热性和耐蚀性，经渗氮处理后，能得到高的表面硬度，高的疲劳强度，及良好的抗过热性，无回火脆性，切削性尚可，高温工作温度可达500，但冷弯形时塑性低，焊接性差，淬透性低，一般在调质及氮化后使用。用于制造高疲劳强度、高耐磨性、热处理后尺寸精确、强度较高的各种尺寸不大的渗氮零件，如汽缸套、座套、底盖、活塞螺栓、检验规、精密磨床主轴、车床主轴、搪杆48、精密丝杠和齿轮、蜗杆、高压阀门、阀杆、磙子、样板=、汽轮机的调速器、转动套、固定套、塑料挤压机上的一些耐磨零件。42CrMo和35CrMo的性能相近，由于碳和铬含量增高，因而强度和淬透性均优于35CrMo，调质后有较高的疲劳强度和抗多次冲击能力，低温冲击韧性良好，且无明显的回火脆性，一般在调质后使用。一般用于制造比35CrMor强度要求更高、断面尺寸较大的重要零件，如轴、齿轮、连杆、变速箱齿轮、增压器齿轮、发动机气缸、弹簧、弹簧夹、12002000mm石油钻说服杆连接头，打捞工具以及代替含镍较高的调质钢使用。Cr12MoV淬透性、淬火回火后的硬度、强度、韧性比Cr12高，截面为300400mm以下的工件可完全淬透，耐磨性和塑性也较好，变形小，但高温塑性差。适用于各种铸、锻、模具，如各种冲孔凹模、切边模、滚边模、缝口模、拉丝模、钢板拉伸模、螺纹搓丝板，标准工具和量具。